SIMULATION DE LA CROISSANCE ET DE L’INDICE DE SURFACE FOLIAIRE DU MAÏS A QUALITE PROTEIQUE DANS LES
5.3.2. Simulation de l’Indice de surface foliaire
L’estimation des différents paramètres basés sur le modèle STICS sont décrites dans le tableau 5.4. Il existe chez le maïs une réponse générale du taux de développement à la température dont la variation génétique pour la maturité est très importante (Lukombo et al., 2013).
Le modèle est bien adapté pour l’indice de surface foliaire et simule bien l’expansion foliaire des deux variétés. La figure 5.7 montre les évolutions des points d’observations et des courbes de simulation de l’indice foliaire en grande et petite saison pour les deux variétés.
Tableau 5.4. Estimation de paramètres du modèle pour les deux variétés de maïs en deux saisons
Paramètres
Variétés saison K Ti b a Tf Rdt (kg/ha)
STICS 4,27 674 0,0012 0,0074 1657 Mudishi1 grande 30,8*** 692,9*** 0,0023*** 0,012*** 1630*** 2528 petite 28,1*** 718,6*** 0,0026** 0,012** 1640*** 1512 Mudishi3 grande 25,4*** 711,2*** 0,0024*** 0,013** 1605*** 2278 petite 27,5*** 707,9*** 0,012*** 0,0025*** 1635*** 1546
Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1 Rdt : Rendement en maïs grain
L’indice foliaire maximal (K) est estimé à 30,8 et 25,4 respectivement pour Mudishi1 et Mudishi3. En grande saison, les deux variétés ont produit chacune un rendement dans l’ordre de 2528 et 2278 kg/ha. Le modèle a bien simulé les paramètres a, b, Ti et Tf pour les deux variétés et les niveaux des estimations sont très significatifs. Pour le cycle végétatif, le temps thermique simulé cumule à 1630 et 1605 °CJ respectivement pour Mudishi1 et Mudishi3. Les paramètres ont été également bien simulés en petite saison ; les amplitudes maximales des indices foliaires sont estimées à 28,1 et 27,5°CJ pour les deux variétés avec les rendements de 1546 et 1512kg/ha respectivement pour Mudishi1 et Mudishi3. Pour tous les modèles, les simulations sont élevées à p<0,01 et p<0,001) pour tous les paramètres en toute saison.
Figure 5.7. Simulation de l’indice foliaire de deux variétés de maïs par rapport au temps thermique des conditions saisonnières.
L'objectif de la présente étude était de développer et d'évaluer une approche pour simuler l'indice de surface foliaire du maïs qui exprime les processus physiologiques et phénologiques clés en utilisant une exigence minimale d'entrée. Une simulation de la surface foliaire non- source a été choisie dans cette étude car la limitation de la source a été minimisée par la gestion du maïs dans des conditions optimales et semi optimales. Un objectif important de cet effort était de développer un modèle d'application pratique, l'un avec une complexité réduite et des paramètres moins spécifiques aux cultivars.
Il y a eu des variations mesurables au cours des deux saisons pour la croissance simulée des plantes de maïs. Ce sont effectivement des variations importantes dans la taille, le nombre de feuilles et le rendement. Les hauteurs théoriques, pour la grande saison, sont plus proches des valeurs observées pour toutes les variétés testées (207,09 cm pour la variété Mudishi1 et 202,77cm pour Mudishi3). Au cours de cette saison, les plantes poussent plus rapidement et la moitié de la hauteur maximale est atteinte en moyenne de 42,8 jours après semis pour les deux variétés.
Au cours de la petite saison, la variété Mudishi3, avec des plantes courtes, était associée à une performance supérieure attendue basée sur des données de simulation. Ceci est conforme à Johnson et al. (1986) qui ont signalé qu'une réduction de la hauteur de la plante était également associée à une augmentation des performances. Cependant d’autres auteurs (Sarah et Tardieu, 1997 ; Stone et al., 1998 ; Cakir, 2004) ont montré que les surfaces des feuilles des plants de maïs soumis à la sécheresse étaient plus petites que celles des plants bien arrosés. Ceci s’accorde avec Boyer (1970) ; Acevedo et al. (1971, 1979) qui ont montré qu’une légère réduction du potentiel hydrique du milieu des racines diminue immédiatement la croissance des feuilles de maïs.
Les résultats de cette étude montrent qu’au cours de la grande saison, le taux de croissance (b) est resté inférieur, tandis que le celui de sénescence (a) est resté élevé pour les deux variétés comparé aux estimations de STICS. Le temps thermique nécessaire pour achever le cycle de Mudishi1est estimé à 1630 °CJ tandis que celui de Mudishi3 est estimé à 1605 °CJ. Les valeurs sont également supérieures à celles estimées par Lufuluabo et al. (2011) et inférieurs ou égales à celles de Lukombo et al., (2013). En Afrique australe, le temps thermique requis pour la croissance de la plante de maïs et le développement ont été estimés à 1500 °CJ et 1600 °CJ pour les cultivars à maturation précoce ; 1600 °CJ et 1700 °CJ pour les cultivars à maturité moyenne et 1800 °CJ pour les cultivars à maturation tardive (Ristanovik, 2001).
5.4. Conclusion
Dans la présente étude, les estimations de la croissance et du développement de la plante de maïs ont varié d'une saison à l'autre. La variété Mudishi1 avait tendance à simuler un plus grand indice de surface foliaire par rapport à la variété Mudishi3 qui semblait stabiliser son développement et sa production en toute saison. Les différences de paramètres tels que l'indice de surface foliaire maximal (k), le taux de croissance (b) et le taux de sénescence (a) s'expliquent par des caractères intrinsèques à la variété et de la tolérance à la sécheresse. Les différences significatives entre l'indice de surface foliaire simulé et observé peuvent être attribuées aux facteurs de stress qui n'a pas été pris en considération dans les équations. Sur base des résultats de la présente étude et d'autres rapports précédents, les producteurs de maïs devraient utiliser des variétés de maïs à qualité protéique Mudishi3, tolérant la sécheresse et adaptées aux conditions locales de croissance pour stabiliser la production.